娄本立 曹元生
上海勘测设计研究院有限公司 上海 200434
摘要：随着我国城镇化的快速推进，城市建设规模的不断扩大，分布于道路及建筑物下的管线问题越来越受到重视，国内第一批建设的管线已经运行了超过40年，通过管线的探测、评估，对管线进行健康体检，通过开挖及非开挖修复对管线进行手术，确保人民群众生命财产安全和城市运行秩序，但是在管线调查和排水管道检测评估行业人员、仪器设备及行业规范性上却存在一定的问题，本文就行业发展现状进行总结，以期行业更好的发展。
关键词：管线调查 管道检测 管道评估 水环境治理
城市地下管线包含供排水、燃气、电力、通信、工业等管线及其附属设施，是保障城市运行的重要基础设施和生命线。近年来，随着城市快速发展，地下管线建设规模不足、管理水平不高等问题凸显，一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件，严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序。多年来，城市建设一直存在重地上轻地下、重建设轻管理、重使用轻维护等观念。国内管线调查与排水管道检测评估技术也存在一定的技术限制，因此主管管线维护的单位往往对管线调查及检测评估工作持怀疑态度，造成了管线越建越多、越减越堵的现状，本文就管线行业发展现状就行总结，以期相关人员对管线调查及排水管线检测评估行业发展现状进行整体了解。
一、管线调查行业发展历程
地下管线探测行业在20世纪80年代经香港等地传入内地，经过近30年的发展，管线探测的理论虽无重大突破，但是管线仪器的设计制造水平不断提高，管线调查已经成为一个相对成熟的行业，从事勘察（物探）、测绘专业技术能力的单位均有一定的管线探查能力，如国家地矿系统、冶金系统及水电、铁路、房建系统的勘察设计单位普遍具备一定的城市地下管线探测能力；此外还有一定数量的民营企业、少量班组组成的个体小微企业等开展此类业务。
地下管线调查行业主要经历了四个发展阶段。
（1）地下管线探测技术萌芽阶段。上世纪九十年代之前，因探测技术、仪器设备成本等的限制，城市地下管线探测以人工开井辅以探杆、皮尺、测距仪等工具检查为主，未采用工程物探数字化技术，不仅不能准确的获取地下管线的空间分布，而且劳动量极大，工作效率和社会经济效益较低。
（2）地下管线探测技术发展阶段。自上世纪九十年代末期，我国大力兴建城市基础设施建设，促进了城市地下管线测量及探测技术的飞速发展。同时工程物探先进设备也日益多样化，逐渐广泛应用于城市地下管线探测，为城市地下管线信息采集及数字化城市建设做出了贡献。随着地球物理探测方法的快速发展及探测技术的日新月异，探地雷达法、导向仪法、示踪法、浅层地震反射波法、地表测温法、高精确度磁场梯度法、高密度电法、瞬态面波法等探测技术应运而生。与传统的人工开井检查、钎探等方法相比，这些技术方法不仅可以更准确的获得地下管线的数据信息，而且节省了大量人力物力，提高了社会经济效益。
（3）地下管线探测技术相对成熟阶段。随着数字化、信息化城市建设的进程，催生了内外业一体化探测技术，主要体现在管道潜望镜QV检测、CCTV电视摄像法、管道声纳全地形机器人、管道陀螺仪法、管道三维激光扫描法、室内定位测量技术等方法，此类方法结合了地球物理探测技术和数字信息测绘技术，推动了城市地下管网的快速发展，主要表现在以下三个方面：一是推动了地下管网探测技术的创新发展和探测仪器的改进，提高了探测精度；二是结合数字信息化测绘技术，不仅提高了探测效率，降低了探测投入，而且推动了城市智能化、信息化建设进程；三是3S（遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)）技术的配套使用越来越深入，促进了城市地理空间信息数据库的建设工作，为建设信息化、智能化、三维城市空间地下管线提供了可能。
（4）大规模应用阶段。2014年国务院办公厅颁布了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，要求在全国范围内将城市地下管线进行普查。随后全国各地投入了大量的人力、物力、财力开展相关方面的工作，极大的促进了管线行业的人才队伍扩充和培养、仪器设备的不断更新换代以及多种检测手段实战化检验。
二、排水管道检测评估修复行业发展现状
与发达国家相比，我国城市排水管网不论是总量，还是人均占有量和管网密度均落后，且差距悬殊。目前，污水配套管网建设相对滞后、设施建设不平衡、部分处理设施不能完全满足环保新要求、多数污泥尚未得到无害化处理处置、污水再生利用程度低、设施建设和运营资金不足、运营监管不到位等问题。
近年来，随着城市规模不断扩大和生活水平的日益提高，城市排水管网系统的规模越来越大，但管道新建速度赶不上城市发展速度，因而导致排水管网超负荷运行，且随着排水管网使用年限的增加，市政排水管道老化、破损、淤堵现象严重，严重影响排水管网的运行能力，长期运行过程中出现各种管道病害，容易导致水体渗漏污染环境及造成水土流失、道路塌陷、城市内涝等次生灾害。
在排水管网运行管理过程中，各级主管部门重建设、轻运维。全国绝大部分地区均未对排水管网进行过系统的清淤检测和健康评估。排水管网运行状况堪忧。随着近年来城市化进程的加速及海绵城市建设要求，现有管道疏通、病害检测评估工作日益受到重视，排水管道清淤检测工作量越来越大。
2016年，国家层面顶层设计并出具规划文件，明确污水管网改造建设的主要任务：第一，新增配套污水管网。第二，强化老旧管网改造。第三，加强合流制管网改造。2019年起，各地各政府开始下大力气进行排水管网清淤检测及病害修复工作。
排水管道修复包括开挖修复和非开挖修复，非开挖修复主要工艺技术有：原位固化技术（紫外光光固化、热水、蒸汽热固化），常温固化、胀管、插管、螺旋缠绕、喷涂、不锈钢、注浆等多种工艺技术。非开挖修复技术自21世纪初传入国内，随着材料和设备的开发，已日渐成熟，以合资、民营企业为主，形成了各有擅长的发展局面。上海、广东、福建及非开挖行业协会等地方和组织先后出台了排水管网清淤检测及修复定额，其他许多地方的定额编制工作也在制定过程中。
三、管线调查与排水管线检测行业仪器设备发展现状
（一）管线调查行业仪器设备发展现状
地下综合管线探查仪器设备涉及到多种方法，不再累述。
针对排水管网探查，主要包括以下几种方法，分别使用不同的仪器设备，常见的调查方法及所用的仪器设备如下：
导向仪法：常见的仪器设备有美国DCI的猎鹰系列猎鹰F1导向仪，该型号设备精确度稳定性相对高很多，价格高，设备故障率低，维修成本较高，应用较为广泛；日本向导导向仪，性能一般；其次宁波金地系列导向仪、国产化，所以款式众多，性价比较好，目前应用最为广泛；其他还有月氏导向仪、探霸T6导向仪等。
管线探测仪：英国雷迪公司生产的RD系列、TX150系列、美国威脉VLP系列金属管线探测仪是地下管线调查的主要常用仪器设备，此类方法目前最为常见，通过此类方法结合人工开井检查，能够解决80%以上的管线探查问题。其他还有非金属管线探测仪，依靠声波振动式非金属地下管线探测仪，此类设备国外的主要有美国APL地下（PE）管线探测仪，目前国内已经有类似的的非金属管线探测仪，但单独应用效果不是很好，尤其是遇到长距离、大埋深的非金属管道、老旧的水泥管道，探测定位效果均不理想。
地质雷达法：目前使用广泛的是美国GSSI公司生产的劳雷SIR系列地质雷达、加拿大Sensor便携式路面雷达、英国探地雷达Groundvue系列、挪威3d-Radar道路探地雷达等，多为国外制造。国产的中国电波所自主研发的LTD系列地质雷达、国产多天线PJ-2100/2200型探地雷达、武汉GT-GPR系列无线一体化地质雷达、BR系列地质透视仪雷达。
目前常用的地下管线探查方法除了人工开井调查外，主要是利用电磁定位仪的电磁感应探测法和利用探地雷达 GPR 的方法和磁法探测等，但是这些方法均存在一定的局限性，造成管线调查行业仍然存在一些技术难点。以电磁探测法和探地雷达法为例，它们的可用探测埋深一般较浅。而目前大中城市地下管网星罗棋布，重叠交错，新铺设的管线往往超出现有仪器的探测深度范围。
(二)排水管线检测行业仪器设备发展现状
排水管线是地下管线的一种，主要是非金属管线类型，除了常见的导向仪法、管线探测仪法、地质雷达法外，还有钻探法、示踪法、超声波法、高密度电法仪、磁法仪、电阻率剖面仪法、工程地震仪、管道机器人、管道声纳、管道陀螺仪法、管道三维扫描仪等技术手段。
目前已经发展较为成熟且广为应用的管道检测技术主要包括以下几种：
1、CCTV管道内窥检测技术
管道CCTV（闭路电视）成像检测技术是对管道清洗前结垢状况、清洗后清洗质量和修复后管内衬层质量进行视频成像检查的专项技术。外部控制系统、图像记录系统、监视器系统使用笔记本电脑统一整合，体积小、重量轻、使用方便。
2、管道潜望镜检测技术
视频检测仪（又名：管道潜望镜或QV），是一款新型的影像快速检测系统，该产品采用工业级高分辨率彩色摄像系统和便携式智能控制影像录制处理终端，配备强力照明光源和高强度伸缩加长杆，实现对各种隐蔽空间、水下、易燃、易爆、辐射等高危场所进行实时影像检测、分析处理。
3、管道声纳检测系统
当管道处于满水状态,且不具备排干条件时,采用传统的视频检测手段已无法取得较好的检测效果,管道声纳检测系统就派上了用场，声纳利用自身装置向水中发射声波，通过接收水下物体的反射回波发现目标，目标的距离可通过发射脉冲和回波到达的时间差进行测算；声纳检测系统在计算机及专用软件系统的支持下对接收的反射声波信号进行自动处理，以测定检测目标的各种参量，达到进行管道运行状况检测的目的。声纳系统可辨认并定位管道内部的沉积物、凝结物，同时对变形、破裂等缺陷进行判断，适用于不宜进行CCTV检测的、水充满度较高的污水管道。目前已广泛应用于国内外市政管道、燃气石油、电力、电信和野外侦查、灾难搜救等检测领域。
4、管道三维扫描技术
对于地下箱涵、暗渠、管廊等大直径、落差大、深埋深、不规则的管涵，尤其是需要准确定位且采用常规技术手段难以精确定位的现状下，可采用管道陀螺仪法、管道三维激光扫描仪法进行检测，精确获取地下管道的三维坐标数据，进而结合地面控制点获取地下箱涵暗渠的三维空间数据，定量检测管道各部位的尺寸缺陷位置和缺陷大小，便于有针对性的设计修复改造方案，这是管道检测与测量技术交叉学科带来的一种新技术。
国内目前已市场化应用的手持扫描仪有GeoSLAM系列ZEB-HORIZON长距离移动式扫描仪，可移动快速获取室内外对象三维点云坐标数据。
四、管线调查与排水管线检测行业资质及人员情况
管线调查与排水管线检测行业涉及到勘察、测绘、检测、施工多个交叉学科，目前全国尚没有机构专门机构进行专门的资质发放，一般来说，管线调查普遍采用国家住建部发放的工程勘察证书或者自然资源部发放的测绘资质证书。排水管线检测行业一般为各省及直辖市排水行业协会考核发放的CCTV检测资格证书、管道修复资格证书，中国城市规划协会专业委员会于2014年开展非开挖修复能力认定工作，是目前国内最具权威的非开挖修复施工能力认证机构，但也仅限于对已取得证书的单位进行能力认定。有些省市参照市政施工资质，将证书分为ⅠⅡⅢ三个级别，个别城市不分级别。
五、总结
我国的城镇排水管线智能化信息化管理程度会越来越高，随着城市水环境治理的要求不断提高，以及通信、软件及制造业、材料学科的快速发展，促使管线调查和排水管道检测评估的方法更科学、仪器更先进、材料更具有适用性，物探资料的获取、处理与展示更加自动化和智能化。排水管网探查检测与现代遥感技术、地理信息系统技术结合，推进了智慧城市管网和生态环保治理中的预警机制的形成与不断完善，促进了管线调查、排水管道检测评估及修复行业逐渐被更多的城市管理者所接受，为促使行业的健康、快速发展和智慧城市的建设发挥更大作用。
参考文献：
[1] 2019年中国城市地下管线行业分析报告-市场规模与盈利前景研究，中国报告网
[2] 城镇排水与污水处理条例，国务院第641号
[3] 国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的知道意见，国办发（2014）27号
娄本立 生于1983年11月，男，本科，工程师，主要从事计划经营与项目管理工作。
曹元生 生于1979年1月，男，研究生，高级工程师，工程检测中心副主任。